Metoda hartowania powierzchni średnicy wewnętrznej małych części otworu przez urządzenia do nagrzewania indukcyjnego wysokiej częstotliwości

Urządzenia do nagrzewania indukcyjnego o wysokiej częstotliwości mogą wykorzystywać cewki indukcyjne z drutu spiralnego do utwardzania powierzchni wewnętrznej średnicy małych części z otworami: materiał małej części otworu to stal 45. Wewnętrzna średnica otworu o średnicy 20mm wymaga nagrzewania indukcyjnego wysokiej częstotliwości i hartowania, głębokość utwardzonej warstwy wynosi 0.8-1.0mm, a twardość 50-60HRC. W produkcji okazuje się, że trudno jest nagrzewać i hartować małe otwory o średnicy 20mm za pomocą urządzeń indukcyjnych wysokiej częstotliwości. Z jednej strony konwencjonalne cewki indukcyjne z wewnętrznymi otworami nie są łatwe do wyprodukowania i trudniej jest wstawić magnesy; z drugiej strony, niezależnie od tego, czy wzbudnik jest używany do rozpylania wody, nadal wykorzystuje specjalną metodę chłodzenia strumieniem wody, która ma słaby efekt hartowania i chłodzenia przedmiotu obrabianego, a twardość otworu wewnętrznego jest nierówna, co nie spełniają wymagania techniczne.

Induktor do nagrzewania i hartowania wysokiej częstotliwości był kiedyś cewką indukcyjną nawiniętą z czystej miedzianej rury o średnicy 4 mm, o średnicy zewnętrznej 16 mm, skoku 7 mm, łącznie 3 zwojach i przepływającej wodzie chłodzącej wewnątrz. Stwierdzono, że podczas użytkowania cewka indukcyjna jest nie tylko trudna do wyprodukowania, a woda chłodząca nie płynie płynnie, przez co temperatura ogrzewania jest nierówna. Po hartowaniu i podgrzaniu jest podlewany i chłodzony. Niepełna, przez co twardość przedmiotu obrabianego po hartowaniu jest nierówna, co nie spełnia wymagań technicznych.

Po wielu badaniach opracowano i dostosowano cewkę indukcyjną z drutu spiralnego, a także przeprowadzono test procesu hartowania zanurzonego w wodzie spiralnej cewki indukcyjnej. Sprzęt przyjmuje urządzenia do nagrzewania indukcyjnego wysokiej częstotliwości. Parametry procesu są następujące: napięcie zasilania 380-400V, prąd sieci 1.2-1.5A, prąd anodowy 3-5A, napięcie anodowe 7-9kV, napięcie obwodu zbiornika 6-7kV, a czas nagrzewania wynosi 2-2.5s. Gdy urządzenie do nagrzewania indukcyjnego o wysokiej częstotliwości nagrzewa się, temperatura powierzchni przedmiotu obrabianego wzrasta, a otaczająca woda jest odparowywana, tworząc stabilną warstwę pary otaczającej przedmiot, która izoluje przedmiot od przepływającej wody chłodzącej. Folia parowa słabo przewodzi ciepło i odgrywa rolę izolacji i zachowania ciepła, a temperatura obrabianego przedmiotu szybko wzrasta do temperatury hartowania i jest hartowana. W tym czasie następuje odcięcie zasilania, przerwanie filmu pary na powierzchni przedmiotu obrabianego, szybkie schłodzenie przedmiotu przez przepływającą wodę chłodzącą, zakończenie transformacji struktury i utwardzenie powierzchni przedmiotu obrabianego. Wyniki testu są następujące: twardość średnicy wewnętrznej otworu wewnętrznego wynosi 55-63HRC, głębokość warstwy utwardzonej wynosi 1.0-1.5 mm, rozkład twardości jest równomierny, skurcz otworu wynosi około 0.015-0.03 mm, odkształcenie jest niewielkie , a wymagania techniczne są spełnione. Wydajność produkcji 200 szt/h.

Chociaż próba hartowania w wodzie cewki indukcyjnej z drutu spiralnego ma dobry wpływ na hartowanie wewnętrznej średnicy małego otworu, należy zwrócić uwagę na następujące punkty w produkcji:

1. Ponieważ drut miedziany jest stosunkowo cienki i sztywny, skok nie może być zbyt mały, w przeciwnym razie łatwo jest się ze sobą skontaktować i spowodować zwarcie po włączeniu; ale jeśli skok jest zbyt duży, ogrzewanie będzie nierównomierne, a twardość utwardzonej warstwy będzie nierówna. Liczba zwojów związana jest z grubością przedmiotu obrabianego. Jeśli liczba zwojów jest zbyt mała, twardość utwardzonej warstwy będzie nierówna. Jeśli jest zbyt wiele zwojów, impedancja cewki indukcyjnej będzie duża, a efekt grzewczy zmniejszy się. Skok cewki indukcyjnej i liczba zwojów powinny być odpowiednio dobrane, aby wydajność gaszenia była skuteczna.

2. Efekt ogrzewania średnicy drutu miedzianego wynosi 2 mm, a inne typy są łatwe do spalenia.

3. Cewka indukcyjna ma cienki drut miedziany i słabą sztywność. Będzie wibrować pod działaniem pola magnetycznego po zasileniu energią. Aby zapobiec wibracjom, zapłonowi i spaleniu cewki indukcyjnej, zaprojektowano urządzenie wzmacniające czujnik, które zmniejsza wibracje.